大型民机起落架的发展趋势与关键技术

I G I T C W技术 分析Technology Analysis62DIGITCW2022.121 民用飞机综合航电系统发展现状本文以波音787和空客A380的综合航电系统为例进行现状分析。

1.1 波音787波音787的综合航电系统采用开放式CCS 结构，具体构成为CDN （通用数据网）、CCR （通用计算设备）、RDC （远程数据采集器）等，构成相对复杂，结构成分较多。

其中，通用计算设备的机柜中安插若干个GCM （通用处理模块）、通用数据网（每秒100兆字节）以及LR M （可更换模块）。

波音787的综合航电系统还整合了非传统航电系统的处理与控制功能，具体包括燃油、环控、防火、电源、起落架、液压、防冰、舱门系统等。

除此之外，其计算机系统以ARINC 653为标准进行设计，以此控制系统改变流程期间的成本投入，同时提高系统的兼容属性，为日后迭代优化等工作提供支持。

该民用飞机的综合航电系统中还采用了网络技术以及与其相兼容的技术，由此可以实现数据的准确、高效传递。

数据链由核心网络、孔底数据链和通用核心系统组成，主要负责外界数据采集与上传。

其中，数据传输期间统一落实AFDX 标准，依托于LED 液晶显示屏的使用以及工业标准GUI 图形界面的设计，满足相关人员的数据查看与操控所需[1]。

1.2 空客A380空客A 380的综合航电系统以I M A 为主，所谓IMA ，是指集成模块化航空电子设备，同时辅以CTOS （商用货架产品）技术和Integeity-178B 操作系统。

在整个系统框架中，该飞机共使用32个IMA 模块，均属于场外可更换模块，分别应用于起落架、显示系统、告警系统、环控系统、引气系统、电传操纵系统、电气系统、自动驾驶系统、燃油系统和液压系统等。

对于该综合航电系统的核心处理以及输入、输出模块而言，其统称为CPIOM ，组成要素较多，构成成分包括PCI 内部互联板、中央处理器线路板、输入线路板等。

未来民用飞机的发展与展望民用飞机是一种面向全球竞争的商品，是现代科学技术的高度集成。

民用飞机科学技术是一个国家科学技术水平和工业发展水平的直接体现，也是一个国家参与全球经济合作加速进入世界科技大国的重要力量。

进入21世纪以来，随着我国经济技术的快速发展，党和国家充分认清发展民用飞机对于转变经济增长方式、带动科学技术发展、增强国家综合实力和国际竞争力的重大意义，把发展大型飞机列入重要议事日程，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》把发展大型飞机作十六个重大专项之一，将大型民用飞机纳入国家战略新兴产业发展重点之一。

从市场发展前景看来，伴随着航空技术的进步和运输组织管理及服务水平的提高，特别是大型民用运输机出现后，世界民航业一直处于快速增长状态。

到目前，全球形成了以北美、欧洲和亚太地区为主的三大航空市场，共占全球市场份额接近90％。

从上个世纪80年代以来，受经济全球化、发达国家放松航空管制以及向后工业化转变等一系列因素的影响驱动，世界民航业呈现出一些值得关注的重要特征和趋势，使得发展格局和利益获取已经和正在发生着深刻变化。

近十多年来，高新科技的研制和应用正在并将进一步提升民用航空的安全水平，促进民用航空持续快速发展。

一是发展了超大型飞机制造技术。

2008年已投入运营的载客量最大的空中客车A380飞机，合理采用了碳纤维等新材料和新型发动机等高新技术，飞机的安全性和舒适度得到大幅提高。

波音公司正在制造的7E7将第一次实现中型飞机尺寸与大型飞机航程的结合，具有较高燃油效率，出色的环保性能。

二是在空中交通管理领域广泛应用现代通信、卫星、自动化和计算机技术，展开了以星基导航为主导的空管技术革命。

三是兴起了绿色化的航空运输革命。

从改善飞机空气动力、提高发动机燃油性能、研制新一代聚合物和复合材料等方面降低航空运输对环境的污染。

就我国民用飞机发展看来按照通常定义，飞机主要可分为飞机机体、发动机及机载设备三大部分。

中国民用飞机起落架行业市场环境分析1. 市场概述民用飞机起落架是飞机组装中的重要组成部分，用于支撑飞机的起飞、着陆和地面滑行。

随着航空业的快速发展，民用飞机起落架市场也呈现出稳步增长的趋势。

市场上的飞机起落架主要分为主起落架和前轮起落架两类，涵盖了商用飞机、地区客机以及通用航空等多个领域。

2. 市场驱动因素2.1 航空业快速发展随着全球经济的增长和人们对航空旅行的需求不断增加，航空业蓬勃发展成为促进民用飞机起落架市场增长的重要因素。

预计未来几年内，航空业仍将保持相对稳定的增长趋势。

2.2 民用飞机需求增加近年来，民用飞机市场需求持续增加，特别是亚太地区和中东地区的航空市场增长迅猛。

民用飞机起落架作为飞机重要的结构部件，随着飞机需求的增加而呈现出相应的市场增长势头。

2.3 技术创新的推动飞机起落架技术不断创新是市场增长的重要驱动因素。

新一代飞机起落架的研发以及材料和制造工艺的改进，提升了飞机的性能和安全性，满足了航空公司和飞机制造商不断提高飞机效率和减少维修成本的需求。

3. 市场竞争态势3.1 主要市场参与者民用飞机起落架市场具有相对高的竞争度。

主要的参与者包括航空器制造商、起落架制造商、飞机维修和维护公司等。

世界上主要的民用飞机起落架制造商包括洛马、贝尔公司、萨博公司等。

3.2 市场份额分布根据行业数据，目前民用飞机起落架市场上，洛马公司占据了较大的市场份额，占据了全球市场的30%，贝尔公司和萨博公司分别占据了20%和15%的市场份额，其他制造商则占据了剩余的市场份额。

3.3 市场竞争策略为了保持竞争优势，民用飞机起落架制造商采取了多种策略。

其中，技术创新是主要策略之一，通过研发新材料和新工艺，提升起落架的性能和耐久性。

同时，与航空公司和飞机制造商建立良好的合作关系，提供定制化的解决方案，也是制造商们保持竞争力的关键。

4. 市场趋势展望4.1 国际市场增长潜力随着全球航空业的快速发展，预计未来几年内民用飞机市场将保持较高的增长率。

民用飞机起落架控制系统技术展望作者：姜逸民来源：《科技视界》2014年第19期【摘要】本文通过对比波音和空客系列民用飞机起落架的设计特点，阐述了民用飞机起落架的发展趋势及发展现状。

从而总结出促进民用飞机起落架发展所需的关键技术，并对其发展进行了展望和总结。

【关键词】民用飞机；起落架设计；关键技术1 民用飞机起落架的发展趋势波音公司和空客公司的一系列机型代表了大型民用客机的发展趋势。

虽然两个公司的设计理念和技术侧重有所不同，但在起落架的设计上却采用相同的技术。

波音的787及空客的A380起落架都采用小车式多轮起落，这样有利于分散轮胎对跑道的压力要求；采用由电传控制的起落架操纵方式甚至全电刹车系统，在提高系统可靠性的同时，可以相对减轻飞机的重量，进而使得系统的可靠性得以提高。

大型民机起落架具有的鲜明技术特点[1]：（1）起落架布局复杂。

对于机身重量大的飞机，其主起落架都采用多轮多支柱式布局形式。

如波音747，空客A380有四个主起落架。

这种多伦多支柱式布局的起落架之间相互连通，在缓冲过程中，缓冲系统在某种程度上可以控制各起落架所承受载荷的大小。

（2）起落架的结构尺寸很大，每个起落架的承载大，起落架主要承力构件采用大型整体锻件进行制造。

波音777的主起落架是现有飞机中最大的起落架，其主支柱的长度达3m。

（3）与机体同寿，是国外民机对起落架的基本要求。

如波音767的起落架寿命为50000起落。

波音737已达到7. 5万次以上。

起落架结构采用高强度钢整体锻件，提高了起落架寿命。

大型民机起落架主体材料已经用300m钢整体锻件制造工艺取代了拼焊结构。

2 民用飞机起落架的发展所必须解决的关键技术与其他种类的飞机相比，民机的设计更加注重安全性、经济性、舒适性以及环境保护等方面。

民用飞机起落架的发展必须解决一下几方面的关键技术：1）安全性和可靠性起落架系统是飞机起飞着陆阶段安全性和可靠性的重要保障。

设计中安全性和可靠性往往比性能指标更为重要[2]。

大型飞机机轮刹车系统关键技术和发展趋势随着民航业的快速发展，大型飞机的使用率也在不断增加。

在大型飞机的各种系统中，机轮刹车系统是至关重要的一部分，它不仅涉及飞机的安全性能，还关系到飞机的运行效率。

机轮刹车系统的关键技术和发展趋势对于提高飞机的性能，确保飞行安全具有重要的意义。

本文将从机轮刹车系统的概念、原理和技术特点等方面，对大型飞机机轮刹车系统的关键技术和发展趋势进行介绍。

一、机轮刹车系统的概念和原理机轮刹车系统是指飞机在地面行驶和停止时使用的制动系统。

它通过对飞机主起落架上的轮子进行制动，从而降低飞机的速度或停止飞机运动。

机轮刹车系统一般由刹车踏板、刹车控制阀、液压缸、刹车盘、刹车片等组成。

机轮刹车系统的原理是利用液压或电液控制，通过操纵刹车踏板，使飞机刹车盘上的刹车片与刹车盘相互挤压，从而产生制动力，使飞机减速或停止。

刹车盘的制动力主要靠刹车片与刹车盘的摩擦力来实现。

二、机轮刹车系统的技术特点1. 轻量化设计大型飞机需要考虑飞机的整体重量，所以机轮刹车系统需要具备轻量化设计的特点。

采用新型材料、结构和工艺，将刹车盘、刹车片等部件的重量降至最低，以确保飞机的整体性能。

2. 高温性能在飞机起飞和降落过程中，由于刹车片与刹车盘之间的摩擦产生大量热量，所以机轮刹车系统需要具备高温性能。

要求刹车片和刹车盘在高温条件下仍能保持良好的摩擦性能和耐磨性能。

3. 高可靠性机轮刹车系统是飞机的关键部件，需要具备高可靠性。

在设计和制造过程中，要考虑各种可能的故障情况，确保刹车系统的正常工作。

要具备自诊断和自我修复能力，及时发现和解决可能存在的问题。

4. 高效率大型飞机需要在有限的时间内完成起飞和降落，所以机轮刹车系统需要具备高效率。

要求刹车系统能够迅速响应飞行员的指令，实现快速的减速或停止飞机的运动。

5. 航空电子技术应用随着航空电子技术的发展，机轮刹车系统的控制和监测也采用了先进的电子技术。

采用传感器、控制器、计算机等设备，实现对刹车系统的精确控制和监测，提高了刹车系统的性能和可靠性。

(1)大飞机是指起飞总重量超过100吨的运输类飞机，包括军用、民用大型运输机，也包括150座以上的干线客机。

研制和发展大型飞机，是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》确定的重大科技专项，是建设创新型国家，提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。

政治上，大飞机能够反映一个民族、一个国家的能力，在鼓舞民族精神、提高民族自信方面，其价值不逊于“两弹一星”和太空飞船。

经济上，大飞机具有巨大的市场盈利空间。

到2020年我国大约需要新增干线客机1600架，总价值为1500亿至1800亿美元；而到2050年，我国大约还需要更新和新增干线客机3000多架，加上各类支线客机和民用运输机，总价值在3500亿至4000亿美元之间。

这仅仅是国内市场的统计，如果参与国际竞争，大飞机的市场空间将更加广阔。

从国防上看，若大飞机研制成功，将使中国实现大型军用飞机的国产化，进一步增强国防实力。

从技术上看，大飞机处于产业链的顶端，堪称拉动工业技术链条的总龙头，其研制必将有力地拉动中国的技术进步和产业升级，强化民族工业的力量，提升中国在国际产业分工中的地位。

航空工业产业链长、辐射面宽、联带效应强，在国民经济发展和科学技术进步中发挥着重要作用。

人们说大型飞机是现代制造业的一颗明珠，就是因为大型飞机是现代高新技术的高度集成，能够带动新材料、现代制造、先进动力、电子信息、自动控制、计算机等领域关键技术的群体突破，能够拉动众多高技术产业发展，其技术扩散率高达60％。

发展大型飞机，还将带动流体力学、固体力学、计算数学、热物理、化学、信息科学、环境科学等诸多基础学科的重大进展。

做好这项工作，将会全面地、大幅度地提高我国的科学技术水平。

无论从哪个方面看，启动大飞机研制，都是势在必行的重大战略决策[1,2]。

(2)熟悉中国航空工业历史应该清楚，1970年上马1980年试飞成功而又于1985年被迫下马的运10项目是一个绕不过去的历史事件。

产业 INDUSTR48上海国资 capital shanghai 18 January 2014文‖上海国资记者 孙玉敏中国民机研制再上台阶随着C919大型“铁鸟”投入使用，大飞机进入了系统验证新阶段2013年12月30日,中国民机研制历程再现两件大事：上午,大型客机C919的“铁鸟”试验台正式投入使用；下午首批等待交付的两架ARJ21-700新支线飞机总装下线。

尽管中国商飞公司一再表示这不过是中国民机研制的寻常时刻,但在《上海国资》看来,两大事件具有里程碑意义,标志着中国民机研制又迈出了实质性一步。

C919“铁鸟”试验台出炉“铁鸟”试验台全称“飞控液压系统综合试验台架”,几乎所有的飞机首飞之前,都要在地面进行铁鸟试验。

通过试验,一方面能够确认系统的功能,另一方面也会充分暴露设计中可能存在的问题以便改进。

因此,国际上的民机制造商都十分重视铁鸟试验台的搭建。

据了解,C919大型“铁鸟”试验台是2009年开始研制搭建的,历时4年多才告完成。

该试验台的飞控、液压、起落架系统的机械安装接口、部附件位置以及液压管路布置走向都与真实飞机一致,将承担飞机系统级研发和验证、飞机级多系统综合验证,以及飞控系统、液压系统和起落架系统的适航验证等试验任务,为“飞机系统集成、试飞安全、故障排查、后续型号改进等提供重要保障”。

这是中国民机制造历史上的第三只“铁鸟”。

第一只是上世纪七八十年代的“运十”铁鸟,采用“机械式”操作；第二只是支线客机ARJ21-700铁鸟,采用飞控操作系统；而如今C919“铁鸟”则采用电传操作系统。

“操作怎么动,飞机就怎么动,而不是舵面怎么动。

”ARJ21第一任总设计师吴兴世表示。

最初的铁鸟,一般只做系统试验和部分系统的交联试验,到了试飞的时候,不同系统间常常出现不匹配,影响到飞机研制进程。

所以第二只铁鸟,也就是ARJ21试验台,被建成与飞机同等大小、全部安装系统真实部件的铁鸟综合试验台。

此次C919大型客机试验台沿袭了ARJ21的成功做法,集合了飞机各主要系统,包括飞控系统、液压系统、起落架系统、航电系统、电源系统、反推力系统等。

飞机起落架设计与相关问题研究摘要：本文从飞机起落架的结构出发，对飞机起落架设计问题进行探讨，结合个人在这方面的一些实践工作经验，分析了飞机起落架设计的关键技术内容。

关键词：飞机起落架设计关键问题飞机起落架是飞机起飞降落的重要部件，作为唯一支撑整架飞机的部件，起落架的设计关系到飞机起降的安全。

近年来对飞机起落架设计的研究越来越多，尤其随着AR智能设计等技术的出现和应用，飞机起落架设计得到了高速的发展。

一、飞机起落架的结构(一)减震器减震器是起落架的重要部件之一，能够吸收着陆和滑行过程中的动能，降低飞机机体受到的载荷，使振动快速衰减。

一般都把飞机减震器设计成无源装置，并把它的特性设计为预期冲击载荷，然而在实际使用中，由于各种工况差异非常大，使得飞机起落架的减震器设计很难将其功能和作用发挥得很好，因此，起落架工况计算及减震器形式、参数选择显得至关重要。

当前减震器设计关键是提高其缓冲性能，这首先需要准确计算起落架预期的地面载荷以及多轮起落架地面载荷的分配，然后借助动力学仿真及试验验证技术不断优化设计。

（二）作动器作动器或称作动筒，是将液压能转变为机械能的执行机构，广泛用于起落架收放、翼面控制等。

作动器设计首先需根据操纵对象所需的负载，确定活塞有效面积，然后根据使用要求、安装要求、重量指标、外形尺寸、可靠性、工艺性等选择合适的结构形式，如承力作动器一般设计内部机械锁，对于重要承力作动器，还应在液压系统中另设液压锁。

为提高舒适性、减小冲击和噪声，应根据需要设置末端节流。

此外，为了减少飞机在飞行过程中的阻力，部分起落架收回至机翼和机身当中，要求保持轮子和飞机表面齐平，亦或是将其隐藏于门后。

假如起落架被收回以后其轮子始终都保持突出状态，并且有一部分暴露于气流当中，那么该起落架被称作是半可收放的。

然而，在可以收放的起落架系统当中，起落架舱占用空间可能造成货物或者燃料空间的减少。

一般来说，我们都会提供备份或应急来有效防止飞机起落架受到单个的故障而出现整个过程失效的问题。

2024年中国工业母机发展现状与未来展望2024年的中国工业母机市场将迎来迅速扩张的黄金期，这一繁荣景象背后的主要驱动力源自政策扶持与产业升级的双重拉动。

特别是在追求高精度、高效能、智能化和绿色制造的大潮中，工业母机行业展现出前所未有的广阔发展前景。

政策层面上，政府着力推动核心技术的自主研发与国产替代进程，鼓励企业积极开展技术创新，并拓宽国际合作视野，瞄准航空航天、新能源等尖端领域的应用需求，力争在全球市场中赢得更大的份额，进而助力我国由制造大国向制造强国的转型。

在深入剖析中国工业母机行业发展现状与未来展望时，可以从以下几个维度展开详尽探讨：一、市场规模预估据现有数据显示，预计至2024年，中国工业母机市场规模将一举突破5000亿元大关，凸显出强劲的市场需求潜力和产业升级对高端制造设备的迫切需求。

具体来看，2022年，我国金属加工机床产量实现271.1亿美元，同比增长5.1%，其中金属切削机床产值达172.2亿美元，同比增长3.3%；消费额则达到了274.1亿美元，尽管同比微降1.9%，但金属切削机床消费额依然达到184.4亿美元，降幅为4.3%。

至2024年，该行业市场规模预计会超过5,148.00亿元人民币，并预计到2026年数控机床市场规模将达到5148亿元，未来五年间的平均增长率预计约为6.7%。

长远来看，随着自主创新能力的不断提升、产品与服务质量的持续改进以及进口替代进程的加速，工业母机产业规模将会逐步扩大，其市场规模将在平稳的社会经济环境下呈现出恢复性增长态势。

二、政策背景与发展趋势政策层面，《中国制造2025》规划明确了"高档数控机床和机器人"的重大科技专项，设定国产高档数控机床发展目标的具体量化指标。

此外，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》将工业母机列为高端装备制造产业的重点发展方向，给予政策倾斜和大力支持。

《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》更是强调加大对战略性新兴产业如高档数控机床和机器人的关键核心技术装备产业的创新支持力度。